Ricerca congiunta CNR e CAI con la consulenza scientifica di CERFIT, per il riconoscimento della Terapia Forestale quale medicina complementare
di Federica Zabini(1) e Francesco Meneguzzo(2)
(1) Esperta di comunicazione scientifica, tecnica ricercatrice presso l'Istituto di Bioeconomia del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Firenze (2) Fisico, ricercatore presso l'Istituto di Bioeconomia del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Firenze, socio CAI, sezione di Valdarno Inferiore
Riassunto: In questo contributo si riassumono le principali evidenze scientifiche riguardanti gli effetti sul benessere e sulla salute umana generati dalla frequentazione delle aree forestali. Se i benefici a livello psi-cologico sono stati i più frequentemente studiati, con particolare riferimento al benessere percepito e alla riduzione dei livelli di ansia, depressione e stress, sempre più studi indicano importanti effetti a livello fisio-logico, tra cui il possibile potenziamento delle difese immunitarie, effetti anti-ossidanti e anti-infiammatori, benefici per i sistemi respiratorio e cardio-circolatorio. Gli eccellenti risultati delle attività finora condotte dal Club Alpino Italiano e dal Consiglio Nazionale delle Ricerche nell’ambito del progetto comune sulla Terapia Forestale con la collaborazione scientifica del Centro di Riferimento in Fitoterapia presso AOU Ca-reggi a Firenze, vanno inquadrati in questa cornice di riferimento. Il progetto mira infatti, in primo luogo, a definire rigorosamente la valenza terapeutica delle pratiche di immersione in foresta, in modo da identifi-care le condizioni sotto le quali la Terapia Forestale possa essere qualificata come medicina complemen-tare ed effettivamente prescrivibile dai medici. Inoltre il progetto punta a sviluppare una rete di stazioni di terapia forestale qualificate sulla base di criteri rigorosi, che includano non soltanto la verifica diretta della funzionalità sulle persone, ma anche l’individuazione e la caratterizzazione dei tanti fattori che contribui-scono all’efficacia della terapia, dall’assetto forestale alla concentrazione e tipologia di composti orga-nici volatili presenti nell’atmosfera forestale e dotati di specifiche attività biologiche, fino alle più efficaci modalità di conduzione delle esperienze immersive.
Abstract: This contribution summarizes the main scientific evidence regarding the effects on human wel-lbeing and health generated by the exposure to forest areas. While the benefits on mental health have been the most studied, with particular reference to the perceived wellbeing and the reduction of anxiety, depression and stress levels, studies are accumulating that point to important physiological effects, inclu-ding a possible strengthening of the immune defenses, antioxidant and anti-inflammatory activities, and benefits for the respiratory and cardio-circulatory systems. The excellent results achieved as a result of the activities carried out to date by the Italian Alpine Club and the National Research Council as part of the joint project on forest therapy, with the scientific cooperation of the Reference Center for Phytotherapy (Careggi University Hospital, Florence, Italy), should be framed into this context. In fact, the project aims primarily to define rigorously the therapeutic value of the forest immersion practices, in order to identify the conditions under which forest therapy could be qualified as a complementary medicine and effectively prescribable by healthcare professionals. Moreover, the project aims at developing a network of forest therapy stations qualified on the basis of rigorous criteria, which include not only the direct verification of functionality on individuals, but also the identification and characterization of the numerous factors con-tributing to the effectiveness of the therapy, from forest structure to the concentration and type of volatile organic compounds available in the forest atmosphere and endowed with specific biological activities, as well as the most effective methods to assist the immersive experiences.
Gli effetti benefici legati all’esposizione all’ambiente forestale
In generale, dunque, il ricorso alla terapia foresta-le viene suggerito per la diminuzione del rischio di malattie legate allo stress psicosociale [10–12], di altre forme di disagio psicologico [13], così come, naturalmente, per il miglioramento del benessere psicologico generale e per una maggiore resilien-za ai disturbi dell’umore. Se la maggior parte degli esperimenti riguardano persone sane, alcuni studi hanno interessato pazienti psichiatrici, riscontrando miglioramenti significativi nello stato mentale legati alle esperienze forestali, come nel caso di persone affette da disturbo da esaurimento (burnout) [14].
Recenti esperienze condotte in Europa dimostrano effetti molto significativi anche su pazienti psichiatrici ospedalizzati per disturbi affettivi e psicotici [15].
Oltre agli effetti psicologici, stanno emergendo an-che ampi benefici sul piano fisiologico [3,15]. Si può ad esempio considerare dimostrato che l'esposizio-ne alla foresta riduce l'attività l'esposizio-nervosa simpatica, aumenta l'attività nervosa parasimpatica e regola l'equilibrio dei nervi autonomi, con conseguente re-golarizzazione della pressione del sangue [18–20], nonché della variabilità della frequenza cardiaca [20–22], influenzando positivamente anche la qua-lità del sonno [23]. A loro volta, questi effetti influen-zano indirettamente il sistema endocrino e immunita-rio attraverso la rete psico-neuro-immuno-endocrina [11,24,25], incidendo positivamente sui livelli di corti-solo, adrenalina, noradrenalina, dopamina, serotoni-na e di altri ormoni [11,26–33].
Tra gli effetti più significativi di tipo fisiologico vi sono il miglioramento dello stato ossidativo dell’organi-smo e il potenziamento del sistema immunitario [34], meccanismi cui è attribuita una parte sostanziale degli impatti della frequentazione di ambienti fore-stali sul miglioramento dei parametri cardiovascolari e metabolici, sulla riduzione dei sintomi di disturbi al-lergici e sullo stato del sistema respiratorio. L’effetto sul sistema immunitario, dovuto in particolare all’in-cremento quantitativo e del livello di attivazione
delle cellule natural killer (NK), è stato riportato per la prima volta a metà degli anni 2000 [27,35–37] e confermato da studi successivi [34,38,39].
Un recentissimo studio di revisione sistematica della letteratura scientifica ha fornito evidenze promet-tenti sugli effetti dell’esposizione ad ambienti fore-stali rispetto a parametri immunologici misurabili in individui sani, così come in soggetti sofferenti di con-dizioni infiammatorie acute o croniche [40]. Lo stesso studio rivelava che l’inalazione di certi composti vo-latili naturali, emessi dalle piante, può sollecitare una risposta immunitaria benefica. Le autrici danesi del-lo studio concludevano sull’evidenza degli effetti dell’esposizione alla foresta sull’omeostasi immu-nitaria, tanto da delineare strategie per il relativo impiego clinico per scopi di prevenzione e terapia.
Tuttavia, veniva anche evidenziata la relativa scarsi-tà di studi in grado di affrontare le questioni della se-lettività degli effetti, della significatività e dimensione dell’efficacia, dei meccanismi fisiologici responsabili delle positive risposte osservate, delle eventuali con-troindicazioni, e della sensibilità dei risultati alla fre-quenza e durata delle esperienze immersive.
Quindi, anche se le evidenze scientifiche sugli effet-ti delle immersioni forestali si stanno accumulando velocemente, sono necessari ulteriori studi clinici per confermare e quantificare i risultati ottenibili sul pia-no fisiologico. Va comunque precisato che, anche solo considerando gli effetti sul benessere psicologi-co, i vantaggi per la società nel suo complesso (spe-se sanitarie, produttività, sicurezza) e per i singoli indi-vidui (salute e qualità della vita) sono considerevoli.
Un recente studio australiano pubblicato sulla rivista Nature ha stimato che il valore complessivo delle aree protette, tenendo conto soltanto degli effetti sulla salute mentale dei visitatori, ammonta all’8%
circa del prodotto interno lordo mondiale, cioè ol-tre 6mila miliardi di dollari: una cifra consistente che, tra l’altro, equivale fino a mille volte il budget delle agenzie di gestione delle stesse aree protette [41].
Depressione
Figura 1 - Effetti dell'immersione in ambienti forestali sul sistema psico-neuro-immuno-endocrino umano, adattato da [62]
I meccanismi che innescano la risposta positiva all’ambiente forestale sono meno noti o comunque rimangono da esplorare appieno i nessi di causali-tà tra le caratteristiche ecologiche, biologiche, fi-sico-chimiche della foresta e gli effetti fisiologici e psicologici derivanti dall’immersione negli ambienti boschivi. Varie ricerche hanno tentato negli ultimi anni di individuare i fattori alla base di tali effetti be-nefici. È stato ad esempio dimostrato che la visione di strutture ripetitive a diverse scale (scene frattali), tipiche degli ambienti boschivi e direttamente di ciascun albero, ha un ruolo basilare nell’infondere un effetto rilassante [42–45]. In base a esperimenti su centinaia di visitatori di un parco naturale Austra-liano, gli stessi suoni tipici della foresta, in particolare quando rispondenti o associati a caratteristiche di fascino, allontanamento dalla routine, compatibilità ed estensione, hanno dimostrato significativa effica-cia rispetto alla riduzione percepita dello stress, tanto maggiore quanto più elevato era il livello preesisten-te di stress [46]. Del resto, una ricerca congiunta Cnr e Cai, insieme all’Università di Firenze, ha dimostra-to come la combinazione di immagini e suoni tipici dell’ambiente forestale produca risposte psicologi-che positive significative perfino in seguito all’espo-sizione virtuale (video su computer), contrariamente all’esposizione a immagini e suoni urbani [47]. Tutta-via tali effetti si limitavano al breve termine.
Alcune caratteristiche “strutturali” delle foreste si sono dimostrate più efficaci di altre in termini di effetti be-nefici indotti, in particolare sul benessere psicologico e il recupero da stress: ambienti facilmente accessi-bili, aperti e luminosi [48], presenza moderata di ele-menti artificiali ben integrati [49], compresi rifugi [48], e con corpi idrici o ruscelli visibili [48,49]. Per esempio, la presenza di piccole cascate potrebbe fornire un contributo specifico sia agli effetti fisiologici (sindro-mi respiratorie croniche, difese immunitarie) sia psi-cologici (stress cronico), anche attraverso l’aerosol sprigionato, fortemente ionizzato [50,51]. Inoltre, se nel complesso qualsiasi ambiente forestale ha dimo-strato di produrre effetti di rilassamento psicologico statisticamente significativi, le foreste selvagge e in-contaminate mature hanno superato in funzionalità le foreste ricreative commerciali e urbane [52].
I benefici psicologici hanno dimostrato un’importan-te sensibilità alla frequenza delle esperienze immer-sive in foresta. Recenti sperimentazioni, consistenti in sessioni di immersione forestale libera (4 sessioni setti-manali di 4 ore ciascuna), suggeriscono la persisten-za dei benefici psicologici (indicatori di stress, benes-sere ed emozioni positive) fino a un mese dopo la fine delle sessioni, contrariamente a esperienze di immersione virtuale [53].
Gli elementi offerti dall'ambiente forestale che con-corrono a determinare benefici sul benessere e sulla salute umana sono dunque molteplici, e vengono
mediati da tutti i sensi – vista, tatto, ascolto, olfat-to, e perfino il gusto laddove possibile – agendo in modo sinergico [19].
Tra tutti i fattori, l'inalazione di sostanze volatili aroma-tiche presenti nell’atmosfera forestale pare assumere un ruolo centrale, soprattutto per quanto riguarda i benefici fisiologici di lunga durata [37]. Se, infatti, la regolarizzazione di alcuni indici fisiologici, come la pressione sanguigna e la variabilità della frequenza cardiaca, potrebbe essere direttamente collegata agli effetti di rilassamento, è improbabile che i mec-canismi psicologici da soli spieghino i benefici a lungo termine – perfino per settimane dopo l’immersione nella foresta – sul sistema immunitario e, a cascata, su quello cardiovascolare, endocrino, respiratorio.
Gli effetti positivi sul sistema immunitario sembrano in-fatti ascrivibili principalmente all’inalazione dei com-posti organici volatili biogenici (BVOC) – chiamati anche fitoncidi – emessi dalle piante e dal suolo fo-restale. Tali composti lipofili, costituiti principalmente da monoterpeni, tra cui spiccano a-pinene e d-limo-nene [34,35], si accumulano nel sangue e nei tessuti [54], attivando una serie di risposte nell’organismo.
Tali sostanze, in particolare certi terpeni, sono dotati di attività antiossidanti e antinfiammatorie, nonché rilassanti (ansiolitiche e antidepressive) e benefiche per i processi cognitivi [55]. I BVOC possono assumere un ruolo centrale, dipendente dalla dose, nelle espe-rienze di immersione in foresta, soprattutto per quanto riguarda gli effetti immunologici e ossidativi [34,35,37].
I meccanismi alla base degli effetti positivi dell’esposizione all’ambiente forestale
Figura 2 - Vista sulla Riserva Naturale Integrale di Sasso Fratino - Parco Foreste Casentinesi - ph G. Margheritini
Un primo studio sulla concentrazione dei composti or-ganici volatili presenti nell’aria forestale è stato con-dotto dall’Istituto per la BioEconomia del CNR, insie-me al Consorzio LaMMA (Regione Toscana e CNR) e al Club Alpino Italiano (CAI) [56]. Lo studio si basava sui dati biochimici raccolti mediante un fotoionizza-tore (“naso elettronico”) lungo i sentieri della Foresta del Teso (PT) e dell’Abetina Reale (RE), sull’Appenni-no Tosco-Emiliasull’Appenni-no, sull’Appenni-nonché in un’area collinare del-la Toscana centrale, da agosto a ottobre 2019, du-rante diversi giorni e a differenti ore del giorno, poi correlati con le condizioni micrometeorologiche du-rante i campionamenti. Dall’analisi è emerso che le concentrazioni in aria di questi composti cambiano nel tempo e nello spazio molto più velocemente di quanto ritenuto finora.
Le concentrazioni si modificano sostanzialmente, in-fatti, anche a distanza di poche centinaia di metri e anche nel giro di una sola ora di tempo. Tale variabi-lità nel tempo e nello spazio è a sua volta collegata alle condizioni ambientali (parametri micrometeoro-logici) e alla specie arborea prevalente. Le regolarità osservate, d’altra parte, suggeriscono che, in con-dizioni di cielo sereno e vento debole, le prime ore dopo l’alba e le ore immediatamente successive a mezzogiorno sono i migliori momenti della giornata, presentando le massime concentrazioni.
Questo primo studio, inoltre, indicava che le aree
forestali miste, con presenza di conifere, presentano maggiori concentrazioni rispetto a quelle dominate dal solo faggio.
I risultati, per quanto preliminari, rappresentano quindi la premessa per la selezione ottimale di siti, percorsi, stagioni e orari per ottimizzare i benefici dell’immersione forestale, in funzione delle proprietà bioattive dell’atmosfera, nonché per lo sviluppo di stazioni “certificate” per le pratiche di Terapia Fore-stale. Il progetto sulla Terapia Forestale CAI-CNR, con la consulenza scientifica di CERFIT, prevede infatti ul-teriori ricerche per descrivere e prevedere la con-centrazione e la composizione dettagliata di questo
“aerosol forestale”, per analizzarne l'assorbimento nell’organismo umano e per verificare in modo ri-goroso le relazioni tra le diverse concentrazioni e composizioni di BVOC nell’aria del bosco e gli effetti positivi sulla salute mentale, sul sistema immunitario e sul bilancio ossidativo in generale. Esistono infatti evidenze sulla significativa “specializzazione” dei di-versi monoterpeni rispetto agli effetti biologici, con i composti più efficaci prodotti generalmente dal-le conifere [55]. La conoscenza non soltanto della concentrazione totale, ma anche dell’abbondan-za relativa nell’aria forestale di tali molecole, potrà consentire quindi una qualificazione avanzata di siti e percorsi ai fini della prevenzione e cura di specifici disturbi psicologici e fisiologici.
Il ruolo dei BVOC nell’aria forestale
Figura 4 - B - Fenomeni responsabili del picco di concentrazione sui crinali fino a 300 m oltre il limite del bosco.
Elaborazioni grafiche di F. Meneguzzo
A
B
Figura 3 - A - Evoluzione diurna della concentrazio-ne dei composti organici volatili biogenici (BVOC) nelle giornate calde e serene, adattato da [56]
Come qualsiasi terapia, anche la “Terapia Foresta-le” può dirsi tale soltanto qualora associata alla co-noscenza quantitativa, accurata e ripetibile della probabilità di efficacia, anche in dipendenza delle caratteristiche preesistenti dell’individuo, della signi-ficatività statistica e della dimensione dell’effetto, in chiave sia preventiva che terapeutica, e delle even-tuali controindicazioni. A questo fine è necessario un approccio rigoroso, che coinvolga non soltanto la verifica diretta della funzionalità sulle persone, ma anche l’individuazione e la caratterizzazione dei tanti fattori che contribuiscono all’efficacia della terapia.
All’individuazione delle aree forestali più promettenti sulla base delle conoscenze scientifiche attualmente disponibili, deve far seguito l’analisi delle aree selezio-nate in relazione alle caratteristiche ecologiche/fo-restali, micrometeorologiche e chimico-fisiche, e alle proprietà biochimiche dell'aria, al fine di poter stabi-lire relazioni funzionali tra tali dati ambientali e gli esiti psicologici e fisiologici della frequentazione forestale.
Oltre alla migliore conoscenza dei “determinanti ambientali oggettivi”, per ottenere i migliori risultati le sessioni di Terapia Forestale devono essere condotte in modo professionale e secondo protocolli struttura-ti, così che possano diventare parte integrante delle emergenti “prescrizioni verdi” (prescrizioni a pazienti di sessioni di Terapia Forestale da parte di operatori sanitari), nell’ambito dei protocolli fitoterapici [57,58].
Le sessioni sperimentali di Terapia Forestale organiz-zate e condotte congiuntamente da CAI e CNR a partire dal mese di agosto 2020, hanno confermato il ruolo specifico della conduzione professionale per quanto riguarda gli esiti psicologici emersi dall’a-nalisi delle risposte ai questionari del tipo “Profile of Mood States” (POMS), nella versione ridotta (34 do-mande, afferenti agli stati d’animo percepiti in quel preciso momento) raccomandata specificamente per l’analisi degli esiti psicologici di sessioni di Tera-pia Forestale [59], e derivato da lavori precedenti di psicologia dello sport [60].
Le sessioni condotte professionalmente, con un
accompagnamento ispirato ai metodi e alle pra-tiche di meditazione e Mindfulness, ha prodotto risultati migliori rispetto a una conduzione non pro-fessionale, in cui le uniche indicazioni fornite ai par-tecipanti erano relative all’opportunità di rilassarsi e concentrarsi con i sensi sull’ambiente circostante.
La differenza più consistente è emersa in particola-re rispetto agli indici di ansia, depparticola-ressione e ostilità.
Complessivamente, le sessioni congiunte CAI-CNR, condotte sulle Alpi (Fai della Paganella in provin-cia di Trento), sull’Appennino Tosco-Emiliano (Mon-te Duro e Rifugio C. Battisti in provincia di Reggio Emilia, Parco Nazionale delle Foreste Casentinesi, in provincia di Firenze, e colline Toscane tra Empo-li e MontespertoEmpo-li sempre in provincia di Firenze), di durata ciascuna tra 3 e 4 ore e con il coinvol-gimento di quasi 200 persone, hanno dimostrato, nelle migliori situazioni ambientali (elevato comfort meteorologico), esiti superiori per significatività e dimensione dell’evento rispetto ai migliori risultati illustrati nella letteratura scientifica internazionale, talora perfino rispetto a sessioni di durata superiore.
Tali risultati, insieme a molte altre informazioni, sono illustrati in tutti i dettagli nel volume di Terapia Fore-stale prodotto congiuntamente da CNR e CAI con la consulenza scientifica di CERFIT [61].
Per concludere, gli esiti benefici della frequentazio-ne forestale sono legati a molteplici fattori concor-renti, il cui ruolo singolo e sinergico è ancora non del tutto conosciuto. Le attività previste nella corni-ce del progetto CAI-CNR intendono dunque contri-buire a rafforzare il quadro conoscitivo, anche gra-zie allo sviluppo di valutazioni rispetto ai potenziali benefici per la salute fisiologica, che saranno ese-guite grazie alla collaborazione della Commissione Centrale Medica del CAI (CCM-CAI), del CNR, del CERFIT e di altre strutture del Servizio Sanitario Na-zionale, a partire dalla determinazione della tipolo-gia e protocolli esecutivi delle misure fisiologiche sui partecipanti alle sessioni, fino all’esecuzione delle misure sul campo e alla relativa analisi.
La scelta delle stazioni più funzionali
Figura 5 - Rifugio Levi Molinari - Exilles - Val di Susa - Sezione CAI di Torino - ph CAI Torino
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